RU2439114C1 - Anticorrosion protective polymer coating and method of its application onto surface of steel case of small arms cartridges - Google Patents

Anticorrosion protective polymer coating and method of its application onto surface of steel case of small arms cartridges Download PDF

Info

Publication number
RU2439114C1
RU2439114C1 RU2010137027/05A RU2010137027A RU2439114C1 RU 2439114 C1 RU2439114 C1 RU 2439114C1 RU 2010137027/05 A RU2010137027/05 A RU 2010137027/05A RU 2010137027 A RU2010137027 A RU 2010137027A RU 2439114 C1 RU2439114 C1 RU 2439114C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polymer
coating
layer
small arms
solution
Prior art date
Application number
RU2010137027/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Иванович Зиновкин (RU)
Вячеслав Иванович Зиновкин
Татьяна Александровна Кондрашова (RU)
Татьяна Александровна Кондрашова
Светлана Дмитриевна Филатова (RU)
Светлана Дмитриевна Филатова
Николай Михайлович Масляев (RU)
Николай Михайлович Масляев
Иван Тимофеевич Юдин (RU)
Иван Тимофеевич Юдин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро автоматических линий имени Льва Николаевича Кошкина" (ОАО "КБАЛ им. Л.Н. Кошкина")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро автоматических линий имени Льва Николаевича Кошкина" (ОАО "КБАЛ им. Л.Н. Кошкина") filed Critical Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро автоматических линий имени Льва Николаевича Кошкина" (ОАО "КБАЛ им. Л.Н. Кошкина")
Priority to RU2010137027/05A priority Critical patent/RU2439114C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2439114C1 publication Critical patent/RU2439114C1/en

Links

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: weapons and ammunition. ^ SUBSTANCE: invention may be used in machine building, also in other industries, in production of consumer goods and cultural and household goods. The anticorrosion protective coating for a steel case surface in cartridges of small arms contains a zinc-phosphate layer, a polymer layer in the form of a polymer-polymer complex on the basis of a polyorganosiloxane polymer and a butadiene copolymer with styrene, a modifying additive, containing 60-70% solution in the mixture of ethyl glycol acetate and butanol of epoxyaminorubber adduct, modified with melaminoformaldehyde resin K-421 -02, formic acid, epoxide-alkyd resin E-30, distilled water. The invention also relates to the method of applying an anticorrosion protective coating, including serial formation of a zinc-phosphate layer, application of a polymer layer by means of cases treatment in an aqueous solution of the specified polymer-polymer complex, curing, at the same time cases are treated at one stage in a screw apparatus without intermediate drying after wet-on-wet phosphatising or at two stages at separate equipment with intermediate drying after phosphatising, at the same time when the process is carried out at one or two stages to remove an excessive layer of polymer composition and moisture, to reduce contamination of equipment, separation operation is carried out with modification of polymer composition curing modes. ^ EFFECT: increased stability of working solution of polymer composition with a modifying additive during operation and storage, achievement of compatibility of a polymer base with a modifying additive, reduced upper limit of temperature during drying operation, reduced power inputs during technological process, reduced economic costs, development of a protective coating, with improved physical-mechanical parameters. ^ 5 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области производства полимерных покрытий, модифицируемых добавками для антикоррозионной защиты поверхности стальных гильз боевых, спортивно-охотничьих, строительно-монтажных и служебного назначения патронов стрелкового оружия. Данное изобретение может быть использовано в машиностроении, также может применяться в других отраслях промышленности, в том числе в производстве товаров народного потребления и изделий культурно-бытового назначения.The invention relates to the field of production of polymer coatings, modified with additives for anticorrosive protection of the surface of steel shells for military, sporting, hunting, construction and service purposes of small arms cartridges. This invention can be used in mechanical engineering, can also be used in other industries, including in the production of consumer goods and cultural goods.

Известны защитные покрытия, содержащие в своем составе композиции на основе водоразбавляемых полимерных материалов, являющихся экологически безопасными по сравнению с традиционными лакокрасочными материалами, а также способы их нанесения на стальные поверхности изделий.Protective coatings are known, containing in their composition compositions based on water-borne polymeric materials that are environmentally friendly in comparison with traditional paints and varnishes, as well as methods for applying them to steel surfaces of products.

Известны патронная гильза и способ нанесения защитного покрытия на ее поверхность (патент РФ №2313058, МПК F42B 5/295, C23C 22/12, C23C 28/00, B21D 51/54; опубликован 20.12.2007 г.).Known cartridge case and a method of applying a protective coating on its surface (RF patent No. 2313058, IPC F42B 5/295, C23C 22/12, C23C 28/00, B21D 51/54; published on December 20, 2007).

По данному изобретению на гильзы наносят защитное полимерное покрытие путем окунания их в водный раствор основного полимера на основе полимера полиорганосилоксана и сополимера бутадиена со стиролом (промышленное название «Состав полимерный ФПСМ-51» ТУ 2149-054-10964029-2005) и водоразбавляемого модификатора на основе фенолформальдегидных, эпоксидных, полиэфирных или алкидных смол. Выбор конкретного модификатора определяется в зависимости от свойств, предъявляемых к формируемому покрытию.According to this invention, a protective polymer coating is applied to the sleeves by dipping them in an aqueous solution of a base polymer based on a polyorganosiloxane polymer and a copolymer of butadiene with styrene (industrial name "Polymer composition FPSM-51" TU 2149-054-10964029-2005) and a water-based modifier based on phenol formaldehyde, epoxy, polyester or alkyd resins. The choice of a particular modifier is determined depending on the properties presented to the formed coating.

Способ нанесения защитного покрытия на стальную поверхность гильз включает последовательное формирование цинкофосфатного слоя, нанесение полимерного слоя и его термообработку, причем нанесение полимерного слоя проводят или путем обработки гильз в одной ванне в водном растворе смеси основного полимера и модифицирующей добавки или путем непрерывной последовательной обработки гильз в двух ваннах, а термическую обработку проводят до образования единой пространственно сшитой структуры полимер-полимерного комплекса.The method of applying a protective coating to the steel surface of the sleeves involves the sequential formation of a zinc phosphate layer, the deposition of a polymer layer and its heat treatment, the deposition of the polymer layer being carried out either by treating the sleeves in one bath in an aqueous solution of a mixture of the main polymer and the modifying additive or by continuously sequentially treating the sleeves in two baths, and heat treatment is carried out until a single spatially crosslinked structure of the polymer-polymer complex is formed.

Известен модификатор полимерного состава ФПСМ-51 - модифицирующая добавка Э-МД-5а ТУ 2251-01-34875572-2006, включающая, мас.%: 60-70% раствор в смеси этилгликольацетата и бутанола эпоксиаминокаучукового аддукта, модифицированного меламиноформальдегидной смолой К-421-02 (смола ВЭК-М) - 11,0…14,0, дополнительно уксусную или фосфорную кислоту - 0,1…0,5, а также 80% раствор в смеси ксилола и этилцеллозольва, взятых в соотношении 5:1, диановой эпоксидной смолы - 1,0…12,5 и остальное - воду (патент РФ №2391368, МПК C09D 7/04, C09D 183/10; опубликован 10.06.2010 г.).Known modifier of the polymer composition FPSM-51 - modifying additive E-MD-5a TU 2251-01-34875572-2006, including, wt.%: 60-70% solution in a mixture of ethyl glycol acetate and butanol epoxyamine rubber adduct modified with melamine-formaldehyde resin K-421- 02 (VEC-M resin) - 11.0 ... 14.0, additionally acetic or phosphoric acid - 0.1 ... 0.5, as well as an 80% solution in a mixture of xylene and ethyl cellosolve, taken in the ratio 5: 1, diane epoxy resin - 1.0 ... 12.5 and the rest is water (RF patent No. 2391368, IPC C09D 7/04, C09D 183/10; published on June 10, 2010).

Модификацию полимерного состава ФПСМ-51 указанной добавкой производят непосредственно при приготовлении рабочего раствора в технологической ванне путем смешения. Обработку гильз проводят окунанием в течение 3 минут при температуре раствора от 18 до 25°C. Термоотверждение покрытия осуществляют при температуре 210±10°C в течение 7 минут.Modification of the polymer composition FPSM-51 by the indicated additive is carried out directly during the preparation of the working solution in the process bath by mixing. The processing of sleeves is carried out by dipping for 3 minutes at a solution temperature of 18 to 25 ° C. Thermal curing of the coating is carried out at a temperature of 210 ± 10 ° C for 7 minutes.

Одним из недостатков кремнийорганических покрытий на основе полиорганосилоксана является их слабая стойкость к действию уксусной кислоты, содержащейся в составе модифицирующей добавки, которая способствует разрушению силоксановых связей, образующихся в процессе термоотверждения указанных покрытий:One of the disadvantages of organosilicon coatings based on polyorganosiloxane is their low resistance to the action of acetic acid contained in the modifying additive, which contributes to the destruction of siloxane bonds formed during the thermosetting of these coatings:

Figure 00000001
Figure 00000001

что приводит к деструкции, т.е. к разрушению сетчатой структуры покрытия.which leads to destruction, i.e. to the destruction of the mesh structure of the coating.

Хрупкость покрытия на основе состава ФПСМ-51 с модифицирующей добавкой Э-МД-5а в значительной мере связана с присутствием в добавке низкомолекулярной диановой эпоксидной смолы ЭД-20 или ЭД-16, обладающей значительной химической активностью. Эпоксигруппы эпоксидной смолы вступают во взаимодействие с водородом полиорганогидридсилокса - на - основы состава ФПСМ-51:The fragility of the coating based on the composition FPSM-51 with the modifying additive E-MD-5a is largely associated with the presence in the additive of a low molecular weight Diane epoxy resin ED-20 or ED-16, which has significant chemical activity. Epoxy groups of an epoxy resin interact with hydrogen of polyorganohydride siloxo - on - the basis of the composition FPSM-51:

Figure 00000002
Figure 00000002

Эпоксигруппы полиорганогидридсилоксана взаимодействуют с гидроксильными группами эпоксидной смолы. Происходит также частичное взаимодействие эпоксидных групп с концевыми гидроксильными группами полиорганогидросилоксана.The epoxy groups of polyorganohydride siloxane interact with the hydroxyl groups of the epoxy resin. Partial interaction of epoxy groups with terminal hydroxyl groups of polyorganohydrosiloxane also occurs.

Таким образом, в результате указанных химических реакций в процессе термоотверждения образуется сверхплотная сетчатая структура покрытия, что приводит к повышению твердости и хрупкости покрытия и снижению его эластичности. В результате чего происходит истирание поверхностного слоя покрытия в процессе его термоотверждения и образование белого налета на поверхности гильз, что в свою очередь снижает декоративные свойства покрытия, а также приводит к загрязнению оборудования и затрудняет проведение осмотра и сборочных операций.Thus, as a result of these chemical reactions, a superdense mesh structure of the coating is formed in the process of thermosetting, which leads to an increase in the hardness and brittleness of the coating and a decrease in its elasticity. As a result, the surface layer of the coating is abraded during its thermoset and the formation of a white coating on the surface of the liners, which in turn reduces the decorative properties of the coating, and also leads to contamination of the equipment and complicates inspection and assembly operations.

Кроме того, к недостаткам защитного покрытия на основе полимерного состава ФПСМ-51 с модифицирующей добавкой Э-МД-5а следует отнести низкую стабильность и жизнеспособность рабочего раствора для нанесения полимерного покрытия в процессе его эксплуатации, заключающуюся в быстром расслоении и образовании осадков, что свидетельствует о частичной несовместимости отдельных компонентов модификатора с составляющими полимерного состава и приводит к частой смене рабочего раствора.In addition, the disadvantages of the protective coating based on the polymer composition FPSM-51 with the modifying additive E-MD-5a include the low stability and viability of the working solution for applying the polymer coating during its operation, which consists in the rapid separation and formation of precipitation, which indicates partial incompatibility of the individual components of the modifier with the components of the polymer composition and leads to frequent changes in the working solution.

Технической задачей изобретений является создание надежного качественного защитного покрытия гильз патронов стрелкового оружия на основе модифицированного полимерного состава ФПСМ-51, соответствующего повышенным современным требованиям потребителя, позволяющих обеспечить массовый выпуск конкурентоспособной продукции.The technical task of the invention is the creation of a reliable high-quality protective coating of cartridge cases of small arms based on the modified polymer composition FPSM-51, corresponding to the increased modern requirements of the consumer, allowing for the mass production of competitive products.

К таким требованиям относятся физико-механические показатели: эластичность, механическая прочность к истиранию, адгезия, отсутствие дефектов внешнего вида, повышенная стабильность рабочего раствора в процессе его эксплуатации при условии сохранения требуемой антикоррозионной стойкости.These requirements include physical and mechanical parameters: elasticity, mechanical abrasion resistance, adhesion, absence of appearance defects, increased stability of the working solution during its operation, provided that the required anticorrosion resistance is maintained.

Технический результат, полученный от изобретений, заключается в повышении стабильности рабочего раствора полимерного состава с модифицирующей добавкой при эксплуатации и хранении, повышении физико-механических свойств покрытия, достижении наиболее полной совместимости полимерной основы с модифицирующей добавкой, снижении верхнего предела температуры при проведении операции сушки, что обеспечивает снижение энергозатрат при проведении технологического процесса нанесения защитного покрытия.The technical result obtained from the inventions is to increase the stability of the working solution of the polymer composition with the modifying additive during operation and storage, increasing the physicomechanical properties of the coating, achieving the most complete compatibility of the polymer base with the modifying additive, lowering the upper temperature limit during the drying operation, which provides a reduction in energy consumption during the process of applying a protective coating.

Поставленная задача решается за счет введения в состав полимерного покрытия новых компонентов модификатора, как в качественном, так и в количественном отношении, в направлении обеспечения максимальной совместимости всего комплекса химических соединений модифицирующей добавки, как между собой, так и с полимерным составом. Достижение указанных целей осуществляется также за счет проведения усовершенствованного технологического процесса нанесения полимерного покрытия в одну или две стадии, включающего дополнительно операцию сепарирования, выполняемую в целях удаления избытка полимерного раствора перед сушкой гильзы с покрытием и способствующую улучшению внешнего вида изделий.The problem is solved by introducing new modifier components into the polymer coating composition, both qualitatively and quantitatively, in the direction of ensuring maximum compatibility of the whole complex of chemical compounds of the modifying additive, both among themselves and with the polymer composition. The achievement of these goals is also carried out by carrying out an improved technological process of applying a polymer coating in one or two stages, including an additional separation operation performed to remove excess polymer solution before drying the coated sleeve and to improve the appearance of the products.

В целях пластифицирования покрытия в состав добавки Э-МД-5а была введена эпоксидно-алкидная смола Э-30 ТУ 2225-037-00204211-2003 (кислотное число не более 3, эпоксидное число - не более 4), что повысило и обеспечило необходимую эластичность покрытия, а также улучшило его адгезию к слою цинкофосфатного грунта. Роль пластифицирующего компонента в этой смоле играет алкидный глифталевый полиэфир ГФ-019, модифицированный высыхающим маслом. Другим компонентом смолы Э-30 является низкомолекулярная эпоксидная смола Э-40 используемая при синтезе эпоксиаминокаучукового аддукта - основы добавки Э-МД-5а.In order to plasticize the coating, E-30 TU 2225-037-00204211-2003 epoxy-alkyd resin was added to the composition of the additive E-MD-5a (acid number not more than 3, epoxy number not more than 4), which increased and ensured the necessary elasticity coating, and also improved its adhesion to the layer of zinc phosphate soil. The role of the plasticizing component in this resin is played by the alkyd glyphthalic polyester GF-019, modified with a drying oil. Another component of the resin E-30 is a low molecular weight epoxy resin E-40 used in the synthesis of epoxyamine rubber adduct - the basis of the additive E-MD-5a.

Соотношение полиэфира ГФ-019 к смоле Э-40 при изготовлении эпоксидно-алкидной смолы Э-30 составляет 65:35.The ratio of polyester GF-019 to resin E-40 in the manufacture of epoxy-alkyd resin E-30 is 65:35.

Введение смолы Э-30 в модифицирующую добавку обеспечило снижение температуры отверждения модифицированного полимерного покрытия до 190±5°C по сравнению с прототипом (210±10°C), а следовательно, и снижение энергозатрат при проведении операции сушки.The introduction of resin E-30 in the modifying additive ensured a decrease in the curing temperature of the modified polymer coating to 190 ± 5 ° C compared with the prototype (210 ± 10 ° C), and consequently, a reduction in energy consumption during the drying operation.

Кроме того, при использовании смолы Э-30 снижаются трудозатраты и упрощается процесс приготовления модифицирующей добавки, а именно: не требуется предварительного приготовления необходимой смеси растворителей, а затем разбавления смолы до определенного значения вязкости - смола Э-30 поставляется и используется в готовом состоянии, в виде раствора в ксилоле.In addition, when using E-30 resin, labor costs are reduced and the process of preparing the modifying additive is simplified, namely: it is not necessary to pre-prepare the necessary solvent mixture, and then dilute the resin to a certain viscosity value - E-30 resin is supplied and used in the finished state, in as a solution in xylene.

С целью повышения совместимости компонентов модификатора с составляющими компонентами полимерного состава - основы покрытия и обеспечения стабильности рабочего раствора в состав компонентов модифицирующей добавки была введена муравьиная кислота, используемая при синтезе аминокаучукового аддукта, хорошо совместимая со всеми компонентами и инертная в отношении полиорганосилоксана.In order to increase the compatibility of the modifier components with the constituent components of the polymer composition — the coating base and to ensure the stability of the working solution, formic acid was used in the components of the modifying additive, which is used in the synthesis of the amin rubber rubber adduct, which is well compatible with all components and inert with respect to polyorganosiloxane.

Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.

Для приготовления модифицирующей добавки с различной концентрацией исходных компонентов в смолу ВЭК-М при перемешивании добавляли муравьиную кислоту, смолу Э-30 в растворе ксилола и дистиллированную воду. С использованием модифицирующих добавок (рецептуры добавок приведены в таблице 1) изготавливали водные растворы на основе полимерного состава ФПСМ-51.To prepare a modifying additive with different concentrations of the starting components, formic acid, E-30 resin in xylene solution and distilled water were added to the VEC-M resin with stirring. Using modifying additives (additive formulations are given in table 1), aqueous solutions were prepared based on the polymer composition FPSM-51.

Для оценки стабильности рабочие растворы модифицированного полимерного состава подвергали вращению в течение 1,5 часов в перемешивающем устройстве «пьяная бочка» с последующим осмотром на наличие сгустков, хлопьев, а также расслоения раствора на неразмешиваемый осадок и воду.To assess stability, working solutions of a modified polymer composition were rotated for 1.5 hours in a “drunk barrel” mixing device, followed by inspection for clots, flakes, and also the solution was stratified into an immiscible precipitate and water.

Покрытия на изделиях получали методом окунания их в перфорированном барабане в рабочий раствор полимерного состава, выдержавшего испытания на стабильность, и вращением в нем в течение 3 минут с последующим удалением избытка раствора и отверждением покрытий обдувом горячим воздухом в сушильном шкафу.Coatings on the products were obtained by dipping them in a perforated drum into a working solution of a polymer composition that passed the stability test, and rotating it for 3 minutes, followed by removal of excess solution and curing of the coatings by blowing with hot air in an oven.

Оценку качества получаемого полимерного покрытия проводили по внешнему виду путем визуального осмотра на наличие дефектов (белый налет, налипание частиц полимера), эластичности пленки при изгибе по ГОСТ 6806-73, механической прочности путем галтовки изделий в металлическом барабане со скоростью вращения 12 об/мин в течение 2-х часов с последующим осмотром на наличие дефектов покрытия, адгезии по методу решетчатых надрезов по ГОСТ 15140-78. Коррозионную стойкость оценивали путем погружения образцов изделий с полимерным покрытием в 3% раствор поваренной соли (NaCl) и выдержкой в нем. При этом фиксировалось время до появления первых признаков коррозии.The quality of the obtained polymer coating was assessed by appearance by visual inspection for defects (white plaque, sticking of polymer particles), film elasticity during bending according to GOST 6806-73, mechanical strength by tumbling products in a metal drum with a rotation speed of 12 rpm within 2 hours, followed by inspection for coating defects, adhesion by the method of trellised notches according to GOST 15140-78. Corrosion resistance was evaluated by immersing samples of products with a polymer coating in a 3% solution of sodium chloride (NaCl) and holding it. In this case, the time was fixed until the first signs of corrosion appeared.

Эффект налипания пороха определяли по наличию притягивания частиц пороха к наружной и внутренней поверхностям гильз, на которые было нанесено защитное полимерное покрытие.The effect of powder buildup was determined by the presence of attraction of the powder particles to the outer and inner surfaces of the liners, on which a protective polymer coating was applied.

Полученные результаты лабораторных испытаний и физико-химические характеристики полимерных покрытий на основе полимерного состава ФПСМ-51 с использованием модифицирующих добавок с заявленными компонентами и диапазонами их концентраций, а также данные, характеризующие стабильность рабочих растворов для нанесения покрытий, приведены в таблице 1.The results of laboratory tests and the physicochemical characteristics of polymer coatings based on the polymer composition FPSM-51 using modifying additives with the claimed components and their concentration ranges, as well as data characterizing the stability of working solutions for coating, are shown in table 1.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Сущность предлагаемого способа нанесения защитного покрытия заключается в следующем. Первоначально проводят подготовку поверхности стальных гильз под полимерное покрытие. Технологический процесс включает комплекс операций, а именно: обезжиривание, травление, фосфатирование. Наиболее ответственной является операция фосфатирования, в результате которой на поверхности стальной гильзы формируют цинкофосфатный слой, выполняющий роль грунта, обеспечивающего необходимую адгезию полимерного покрытия к поверхности стальной гильзы. После подготовки поверхности наносят полимерный слой путем обработки гильзы в водном растворе полимера на основе полиорганосилоксана и сополимера бутадиена со стиролом и его модификатора, дополнительно содержащего муравьиную кислоту и эпоксидно-алкидную смолу Э-30 при соотношении концентрации компонентов, мас.%:The essence of the proposed method for applying a protective coating is as follows. Initially, the surface of steel sleeves is prepared for polymer coating. The technological process includes a set of operations, namely: degreasing, pickling, phosphating. The most responsible is the phosphating operation, as a result of which a zinc phosphate layer is formed on the surface of the steel sleeve, which acts as a soil, which provides the necessary adhesion of the polymer coating to the surface of the steel sleeve. After surface preparation, a polymer layer is applied by treating the liner in an aqueous polymer solution based on polyorganosiloxane and a copolymer of butadiene with styrene and its modifier, additionally containing formic acid and E-30 epoxy-alkyd resin with a ratio of component concentration, wt.%:

полиорганосилоксанpolyorganosiloxane 3,96-4,453.96-4.45 сополимер бутадиена со стироломbutadiene copolymer with styrene 0,04-0,050.04-0.05 60-70% раствор в смеси этилгликольацетата60-70% solution in a mixture of ethyl glycol acetate и бутанола эпоксиаминокаучукового аддукта,and butanol epoxyamine rubber adduct, модифированного меламиноформальдегиднойmodified melamine formaldehyde смолой К-421-02resin K-421-02 1,04-1,51.04-1.5 муравьиная кислотаformic acid 0,01-0,020.01-0.02 эпоксидно-алкидная смола Э-30epoxy alkyd resin E-30 0,24-0,450.24-0.45 дистиллированная водаdistilled water 94,71-93,5394.71-93.53

После этого осуществляют термоотверждение нанесенного модифицированного защитного полимерного покрытия при температуре 190±5°C в течение 10 минут.After that, thermosetting of the applied modified protective polymer coating is carried out at a temperature of 190 ± 5 ° C for 10 minutes.

Новым в предлагаемом способе антикоррозионной защиты поверхности гильзы является то, что он может быть осуществлен в одну или две стадии.New in the proposed method of corrosion protection of the surface of the liner is that it can be carried out in one or two stages.

По первому варианту, при проведении технологического процесса в одну стадию, нанесение полимерного покрытия проводят непосредственно после фосфатирования и промывки по методу «мокрый по мокрому» без промежуточной сушки в едином оборудовании. Причем с целью исключения избыточного разбавления полимерного состава водой после фосфатирования и промывки дополнительно проводят операцию сепарирования.According to the first option, when carrying out the technological process in one stage, the polymer coating is applied immediately after phosphating and washing according to the “wet on wet” method without intermediate drying in a single equipment. Moreover, in order to avoid excessive dilution of the polymer composition with water after phosphating and washing, an additional separation operation is carried out.

По второму варианту проведения технологического процесса в две стадии, подготовку поверхности и нанесение защитного полимерного покрытия проводят на раздельном оборудовании с промежуточной сушкой после фосфатирования. Фосфатирование проводят в шнековом или барабанно-лотковом агрегате. После охлаждения до температуры 18-25°C гильзы поступают в агрегат, где проводят операции нанесения на их поверхность модифицированного полимерного состава и последующей сушки гильз с покрытием.According to the second version of the technological process in two stages, surface preparation and the application of a protective polymer coating are carried out on separate equipment with intermediate drying after phosphating. Phosphating is carried out in a screw or drum-tray unit. After cooling to a temperature of 18-25 ° C, the sleeves enter the unit, where they carry out the operation of applying a modified polymer composition to their surface and then drying the coated sleeves.

В двух вариантах проведения технологического процесса новым является введение операции сепарирования, которую проводят после нанесения полимерного покрытия. В процессе этой операции с гильз удаляется избыток полимерного состава, что способствует снижению загрязнения сушильной камеры полимером, и тем самым улучшению внешнего вида изделий, а именно: исключается налипание частиц полимера на поверхность покрытия гильз.In two variants of the technological process, the introduction of the separation operation, which is carried out after applying the polymer coating, is new. During this operation, excess polymer composition is removed from the shells, which helps to reduce the contamination of the drying chamber by the polymer, and thereby improve the appearance of the products, namely, the adhesion of polymer particles to the coating surface of the shells is eliminated.

Способ нанесения защитного покрытия по первому варианту обеспечивает сокращение продолжительности технологического цикла в 1,5 раза, сокращение занимаемой оборудованием площади в 2,7 раза, снижение в 5,3 раза энергозатрат при проведении процесса изготовления гильзы.The method of applying a protective coating according to the first embodiment provides a 1.5-fold reduction in the duration of the technological cycle, a 2.7-fold reduction in the area occupied by the equipment, and a 5.3-fold reduction in energy consumption during the process of manufacturing a sleeve.

Как вариант, предлагаемое защитное полимерное покрытие может быть нанесено способом орошения с использованием специальных форсунок, закрепленных в контуре, через который проходит изделие в процессе нанесения покрытия, или струйным обливом, обеспечивающим снижение на 10-15% потерь полимерного состава по сравнению с окунанием.Alternatively, the proposed protective polymer coating can be applied by irrigation using special nozzles fixed in the circuit through which the product passes during coating, or by spraying, which provides a 10-15% reduction in polymer composition losses compared to dipping.

Как вариант, для обеспечения равномерного проникновения полимерного раствора в труднодоступные места поверхности изделия эффективно использование способа окунания с барботированием газа (пузырьков воздуха).Alternatively, to ensure uniform penetration of the polymer solution into hard-to-reach spots on the product surface, it is effective to use a dipping method with sparging of gas (air bubbles).

С использованием предлагаемого полимерного покрытия и способов его нанесения на поверхность стальных гильз в условиях производства были изготовлены опытные партии патронов калибра 7,62 мм образца 1943 г. и проведены типовые испытания.Using the proposed polymer coating and methods for applying it to the surface of steel sleeves under production conditions, experimental batches of 7.62 mm caliber cartridges of the 1943 model were manufactured and type tests were carried out.

По результатам проведенных испытаний патроны опытных партий, изготовленные с использованием гильз с фосфатно-полимерным покрытием, нанесенным по двум вариантам проведения технологического процесса, удовлетворили требованиям технических условий на патрон по всем параметрам в полном объеме.According to the results of the tests, the cartridges of the experimental batches made using sleeves with a phosphate-polymer coating applied according to two variants of the technological process satisfied the requirements of the technical conditions for the cartridge in all respects in full.

Испытания показали, что предлагаемое изобретение решает поставленную задачу создания нового надежного защитного покрытия, отличающегося повышенными в 1,5-2,0 раза физико-механическими показателями: эластичностью, механической прочностью к истиранию, адгезией, отсутствием дефектов внешнего вида, увеличенной в 2-3 раза стабильностью рабочего раствора в процессе его эксплуатации при обеспечении высокой антикоррозионной стойкости покрытия.Tests have shown that the present invention solves the task of creating a new reliable protective coating, characterized by increased physical and mechanical indicators of 1.5-2.0 times: elasticity, mechanical abrasion resistance, adhesion, the absence of appearance defects, increased by 2-3 times the stability of the working solution during its operation while ensuring high corrosion resistance of the coating.

Кроме создания качественно нового защитного полимерного покрытия, изобретение решает задачу совершенствования технологии его нанесения в части обеспечения повышения качества продукции (улучшение товарного вида), упрощения технологии, сокращения длительности технологического цикла, снижения верхнего температурного предала сушки гильз с полимерным покрытием, экономии материальных и энергозатрат.In addition to creating a qualitatively new protective polymer coating, the invention solves the problem of improving the technology of its application in terms of improving product quality (improving the presentation), simplifying the technology, reducing the duration of the process cycle, reducing the upper temperature limit for drying polymer coated liners, saving material and energy costs.

Таким образом, изобретение соответствует всем условиям патентоспособности и может широко применяться для антикоррозионной защиты стальных поверхностей продукции военного и гражданского назначения.Thus, the invention meets all the conditions of patentability and can be widely used for anticorrosive protection of steel surfaces of military and civilian products.

Claims (5)

1. Антикоррозионное защитное полимерное покрытие для поверхности стальной гильзы патронов стрелкового оружия, содержащее цинкофосфатный слой, полимерный слой в виде полимер-полимерного комплекса на основе полимера полиорганосилоксана и сополимера бутадиена со стиролом, модифицирующую добавку, содержащую 60-70%-ный раствор в смеси этилгликольацетата и бутанола эпоксиаминокаучукового аддукта, модифицированного меламиноформальдегидной смолой К-421-02, и дистиллированную воду, отличающееся тем, что полимер-полимерный комплекс дополнительно содержит муравьиную кислоту, эпоксидно-алкидную смолу Э-30 при соотношении компонентов покрытия, мас.%:
полиорганосилоксан 3,96-4,45 сополимер бутадиена со стиролом 0,04-0,05 60-70%-ный раствор в смеси этилгликольацетата и бутанола эпоксиаминокаучукового аддукта, модифицированного меламиноформальдегидной смолой К-421-02 1,04-1,5 муравьиная кислота 0,01-0,02 эпоксидно-алкидная смола Э-30 0,24-0,45 дистиллированная вода 93,53-94,71
1. Anticorrosive protective polymer coating for the surface of the steel sleeve of small arms cartridges containing a zinc phosphate layer, a polymer layer in the form of a polymer-polymer complex based on a polymer of organopolysiloxane and a copolymer of butadiene with styrene, a modifying additive containing a 60-70% solution in a mixture of ethyl glycol acetate and butanol of the epoxyamine-rubber adduct modified with melamine-formaldehyde resin K-421-02, and distilled water, characterized in that the polymer-polymer complex is additional o contains formic acid, epoxy-alkyd resin E-30 with a ratio of coating components, wt.%:
polyorganosiloxane 3.96-4.45 butadiene copolymer with styrene 0.04-0.05 60-70% solution in a mixture of ethyl glycol acetate and butanol epoxyamine rubber adduct, modified melamine formaldehyde resin K-421-02 1.04-1.5 formic acid 0.01-0.02 epoxy alkyd resin E-30 0.24-0.45 distilled water 93.53-94.71
2. Антикоррозионное защитное полимерное покрытие для поверхности стальной гильзы патронов стрелкового оружия по п.1, отличающееся тем, что оно характеризуется следующими физико-химическими характеристиками:
термоотверждение покрытия при температуре (190±5)°С не более 10 мин эластичность пленки при изгибе не более 1 мм адгезия к слою фосфатного грунта по методу решетчатых надрезов не более 1 балл механическая прочность (галтовка в металлическом барабане со скоростью 12 об/мин) не менее 2 ч стабильность рабочего раствора (жизнеспособность) не менее 1 мес.
2. Anticorrosive protective polymer coating for the surface of a steel sleeve of small arms cartridges according to claim 1, characterized in that it is characterized by the following physical and chemical characteristics:
thermal curing of the coating at a temperature of (190 ± 5) ° С no more than 10 min bending film elasticity no more than 1 mm adhesion to a layer of phosphate soil according to the method trellised incisions no more than 1 point mechanical strength (tumbling in metal drum at 12 rpm) not less than 2 hours working solution stability (viability) not less than 1 month
3. Способ нанесения антикоррозионного защитного полимерного покрытия на поверхность стальной гильзы патронов стрелкового оружия, содержащий последовательное формирование цинкофосфатного слоя, включающее проведение операций подготовки поверхности, а именно обезжиривание, травление, фосфатирование, последующее нанесение полимерного слоя путем обработки гильз в водном растворе полимера полиорганосилоксана и сополимера бутадиена со стиролом и его модификатора, содержащего муравьиную кислоту и эпоксидно-алкидную смолу, термоотверждение, отличающийся тем, что обработку гильз проводят в одну стадию в шнековом агрегате без промежуточной сушки после фосфатирования по методу «мокрый по мокрому» или в две стадии на раздельном оборудовании с промежуточной сушкой после фосфатирования, при этом при проведении процесса в одну или две стадии для удаления избыточного слоя полимерного состава и влаги, снижения загрязнения оборудования проводят операцию сепарирования с изменением режимов термоотверждения полимерного покрытия.3. A method of applying an anticorrosive protective polymer coating to the surface of a steel cartridge case of small arms cartridges, comprising sequentially forming a zinc phosphate layer, including surface preparation operations, namely degreasing, etching, phosphating, subsequent coating of the polymer layer by treating the liners in an aqueous solution of a polyorganosiloxane polymer and a copolymer butadiene with styrene and its modifier containing formic acid and epoxy-alkyd resin, thermoset characterized in that the processing of the sleeves is carried out in one stage in a screw unit without intermediate drying after phosphating according to the wet-wet method or in two stages on separate equipment with intermediate drying after phosphating, while the process is carried out in one or two stages in order to remove an excess layer of polymer composition and moisture, to reduce equipment pollution, a separation operation is carried out with a change in the thermal curing conditions of the polymer coating. 4. Способ нанесения антикоррозионного защитного полимерного покрытия на поверхность стальной гильзы патронов стрелкового оружия по п.3, отличающийся тем, что при обработке гильз в одну стадию для обеспечения стабильной концентрации полимерного раствора в процессе работы, после фосфатирования и промывки проводят операцию сепарирования.4. The method of applying an anti-corrosion protective polymer coating on the surface of a steel sleeve of small arms cartridges according to claim 3, characterized in that when processing the sleeves in one step to ensure a stable concentration of the polymer solution during operation, after phosphating and washing, a separation operation is carried out. 5. Способ нанесения антикоррозионного защитного полимерного покрытия на поверхность стальной гильзы патронов стрелкового оружия по п.3, отличающийся тем, что нанесение полимерного слоя на поверхность изделий производят путем орошения, или струйным обливом, или окунанием с использованием барботирования. 5. The method of applying an anti-corrosion protective polymer coating to the surface of a steel sleeve of small arms cartridges according to claim 3, characterized in that the polymer layer is applied to the surface of the products by irrigation, or by spraying, or by dipping using sparging.
RU2010137027/05A 2010-09-07 2010-09-07 Anticorrosion protective polymer coating and method of its application onto surface of steel case of small arms cartridges RU2439114C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137027/05A RU2439114C1 (en) 2010-09-07 2010-09-07 Anticorrosion protective polymer coating and method of its application onto surface of steel case of small arms cartridges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137027/05A RU2439114C1 (en) 2010-09-07 2010-09-07 Anticorrosion protective polymer coating and method of its application onto surface of steel case of small arms cartridges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2439114C1 true RU2439114C1 (en) 2012-01-10

Family

ID=45784020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010137027/05A RU2439114C1 (en) 2010-09-07 2010-09-07 Anticorrosion protective polymer coating and method of its application onto surface of steel case of small arms cartridges

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2439114C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545287C1 (en) * 2013-10-11 2015-03-27 Сергей Константинович Есаулов Heat-resistant foamed polymer composite material, method of producing base therefor and method of producing material
RU2545284C2 (en) * 2013-07-17 2015-03-27 Сергей Константинович Есаулов Fire-resistant composite material and method for production thereof
RU2551748C1 (en) * 2014-03-25 2015-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method for protective coating of steel surface
RU2574625C1 (en) * 2014-09-04 2016-02-10 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро автоматических линий им. Л.Н. Кошкина" Plant for applying protective coating on surface of cartridge cases
RU2580766C1 (en) * 2014-12-29 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН) Method for application of antifriction coatings on steel surface
RU2754070C2 (en) * 2016-04-29 2021-08-25 Хеметалл Гмбх Method for anti-corrosion processing of metal surface with reduced etching of material

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545284C2 (en) * 2013-07-17 2015-03-27 Сергей Константинович Есаулов Fire-resistant composite material and method for production thereof
RU2545287C1 (en) * 2013-10-11 2015-03-27 Сергей Константинович Есаулов Heat-resistant foamed polymer composite material, method of producing base therefor and method of producing material
RU2551748C1 (en) * 2014-03-25 2015-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method for protective coating of steel surface
RU2574625C1 (en) * 2014-09-04 2016-02-10 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро автоматических линий им. Л.Н. Кошкина" Plant for applying protective coating on surface of cartridge cases
RU2580766C1 (en) * 2014-12-29 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН) Method for application of antifriction coatings on steel surface
RU2754070C2 (en) * 2016-04-29 2021-08-25 Хеметалл Гмбх Method for anti-corrosion processing of metal surface with reduced etching of material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2439114C1 (en) Anticorrosion protective polymer coating and method of its application onto surface of steel case of small arms cartridges
CN101760736B (en) Galvanized steel sheet surface treating agent, galvanized steel sheet and preparation methods thereof
CN102888141A (en) Paint remover for removing epoxy primer and polyurethane finish coating
CN110229601A (en) Fluorocarbon coating and preparation method thereof and coating process
US10472524B2 (en) Binder composition, a method of manufacturing a corrosion-resistant sacrificial protective coating using said composition, and a support coated with such a coating
CN102617071A (en) High-gloss real stone lacquer and marble simulation lacquer
WO2003086659A1 (en) Solution for sealing porous metal substrates and process of applying the solution
KR102604334B1 (en) Method for the production of a coated metal sheet, comprising the application of an aqueous solution containing an amino acid, and associated use in order to improve tribological properties
EP1907494A2 (en) Organic-inorganic hybrid coatings
CN110092865A (en) A kind of hydrophobic type water-based acrylic resin, paint vehicle and its synthetic method
CN106835093A (en) A kind of Q types POSS modified metal surface pretreating reagent and preparation method thereof, application
KR100596720B1 (en) Paint composition for urushiol-coated leather
CN105386025B (en) A kind of hot galvanized layer chrome-free tanning agent and its preparation method
CN111087892A (en) Graphene zinc-aluminum coating
RU2391368C1 (en) Modifying additive for water-based polyorganosiloxane polymer and copolymer of butadiene with styrene
KR101192116B1 (en) Method for manufacturing an artificial pearl
TW201518543A (en) Black coating film-forming vehicle component and/or fastening component, and manufacturing method therefor
CN105153781B (en) A kind of aluminum alloy doors and windows cut repairing putty and preparation method thereof
RU2385513C1 (en) Method for painting and drying of radio elements
CN110776828B (en) Dendritic polyamide-amine modified raw lacquer coating and preparation method thereof
CN103965751B (en) A kind of super organic solvent-resistant type baked paint and preparation method thereof
CN106590325A (en) Water-borne organic and inorganic hybrid anticorrosive paint containing aromatic curing agent and preparation method thereof
KR100783484B1 (en) Method for forming galvanizing black coating composition and black coating
CN110951341A (en) Automobile finish composite coating capable of being rapidly cured and long in activation period and preparation method thereof
CN110804364B (en) Preparation method of high throwing power emulsion

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200908